Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 141 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

140
Под действием силы Лоренца
положительные заряды отклоняются
книзу, вследствие чего в пластине
установится поперечное (холловское)
поле напряженностью
н
Е
, показанное
на рисунке. Действие силы Лоренца и
поперечного поля
н
Е
противоположны,
поэтому накопление заряда на боковых
сторонах пластинки прекратится, когда
qE
н
= qυB . (8.16)
Отсюда напряженность
поперечного поля равна:
E
н
= υB. (8.17)
Поперечная разность потенциалов:
U
н
= bE
н
= bυB. (8.18)
Поскольку ток в проводнике создают электроны (q=e) I = enυab , то (8.18)
может быть переписано в виде:
1
н
IB
U
en a

. (8.19)
Таким образом, по величине поперечной разности потенциалов, зная I и В,
можно определить концентрацию n и знак свободных носителей заряда.
Величина 1/en получила название постоянной Холла:
1
Ua
н
R
н
en I B

. (8.20)
Если по сопротивлению образца вычислить его электропроводность ζ
(см.(8.5)), то зная R
н
, можно определить подвижность носителей заряда:
1
н
R e n
en
. (8.21)
Явление возникновения холловской разности потенциалов используется в
таких источниках тока, как магнито-гидродинамические (МГД) генераторы. В
них через пространство с постоянным магнитным полем
B
пропускается с
большой скоростью
(
B
) газ, разогретый до состояния плазмы
(ионизированные атомы и свободные электроны), и с поперечных потоку газа
электродов снимается холловская ЭДС.
Сила Ампера
Сила Лоренца действует на каждый движущийся заряд. Так как
электрический ток является направленным движением электрических зарядов,
E
H
υ
F
л
I
a
b
B
dℓ
U
н
+
- 
                                                       Под действием силы Лоренца
                                dℓ                 положительные заряды отклоняются
                                                   книзу, вследствие чего в пластине
              a                                    установится поперечное (холловское)
                                              -                           
                                                   поле напряженностью Е н , показанное
                  υ                  E        Uн   на рисунке. Действие силы Лоренца и
                                                                     
          b                              H         поперечного поля Е н противоположны,
                      Fл        I
                                                   поэтому накопление заряда на боковых
                                             +     сторонах пластинки прекратится, когда
                                                                qEн = qυB .   (8.16)
      B
                      Рис.8.6                   Отсюда              напряженность
                                         поперечного поля равна:
                                                           Eн = υB.      (8.17)
     Поперечная разность потенциалов:
                                      Uн = bEн = bυB.                    (8.18)
     Поскольку ток в проводнике создают электроны (q=e) I = enυab , то (8.18)
может быть переписано в виде:
                                             1 IB
                                      Uн         .                     (8.19)
                                            en a
     Таким образом, по величине поперечной разности потенциалов, зная I и В,
можно определить концентрацию n и знак свободных носителей заряда.
Величина 1/en получила название постоянной Холла:
                                          1 Uн  a
                                    Rн             .                   (8.20)
                                          en I  B
     Если по сопротивлению образца вычислить его электропроводность ζ
(см.(8.5)), то зная Rн , можно определить подвижность носителей заряда:
                                          1
                                Rн     e  n     .               (8.21)
                                         en
     Явление возникновения холловской разности потенциалов используется в
таких источниках тока, как магнито-гидродинамические (МГД) генераторы. В
них через пространство с постоянным магнитным полем B пропускается с
большой скоростью  (  B ) газ, разогретый до состояния плазмы
(ионизированные атомы и свободные электроны), и с поперечных потоку газа
электродов снимается холловская ЭДС.

                                             Сила Ампера

    Сила Лоренца действует на каждый движущийся заряд. Так как
электрический ток является направленным движением электрических зарядов,

140

Страницы